HF2LI 50MHz锁相放大器
概述
Zurich Instruments的HF2LI(高速,双输入)是一部数字锁相放大器,频率响应范围覆盖0.7μHz到50 MHz。它包含2个输入通道能够在很多测量方案中替代两台锁相放大器。它的128bit 数字信号处理提供了非常高的精度使得不论是噪声性能还是动态储备都得到提高。具备了这些前所未有的性能使HF2LI把锁相放大器提升到了一个新的水平,并实现了一些以前在频率范围上必须依靠模拟锁相放大器的新应用。
通过一个高速的USB接口使仪器与电脑相连接,允许用户高速地获取数据。HF2LI 提供了一个成熟的图形用户界面和3个程序编程接口,这些都极大地增强了仪器的易应用性。
| 主要特性 (1) 210M/s 采样速率, 0.7μHz-50MHz 带宽 (2) 双独立锁相单元，双信号发生器 (3) 每锁相单元具有单基频和双谐频 (4) 4辅助输出，双辅助输入 (5) 高速USB 2.0 接口，480Mbit/s (6) 扫频仪与示波器功能 (7) 免费软件：图形用户界面，3个编程接口与数据服务器 |
应用示例 固体与材料物理 原子力显微镜 半导体表征与测试 微纳物理 |
硬件
HF2LI 为信号采样提供了高性能的模拟信号处理前端，并结合了高性能的数字信号处理器。
高精度输入
HF2LI的双输入通道是为低噪声应用而特别优化的,它的采样速率为210MS/s 达到了模拟带宽的4倍,这保障了输入信号的完整捕捉并且避免了信号的混叠。
信号发生器
HF2LI 能产生2 通道的高频率输出，线性组合多达6个正弦信号，频率范围从直流到50MHz。能为每个分量作不同的振幅、频率及相位偏移设定。
解调器与滤波器
HF2LI提供了6个双相位解调器（每个信号发生器一个）。每个解调器能根据需要分别设置各自的滤波器特性。例如,可设置时间常量从1μs到500s变化(对应信号带宽80μHz到200kHz变化），滤波器阶数从1阶到8阶。通过先进的128位数字技术来实现滤波器。这使之比普通的模拟仪器具有更高的动态储备，更小的零漂，更准确的相移和正交性。
示波器和扫频仪
本机集成有一个存储深度为2048的示波器,可以提供输入信号的波形时域图和频谱图显示。这使得用户能根据输入及生成信号的概览快速地调整设置。扫频仪功能可以呈现更准确的信号-频率图谱（频谱图）。
HF2LI 视频介绍
HF2LI 规格
| 锁相操作模式 |
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| 内部参考模式 | 单相和双相锁相 |
| 外部参考模式 | 单相和双相锁相 |
| 自动参考模式 | 单相和双相锁相 |
| 双谐波频率模式 | 单基波频率和 2 个谐波频率（同时） |
| 多谐波频率模式 | 单基波频率和 5 个谐波频率（同时），需要 HF2LI-MF |
| 任意频率模式 | 6 个频率，需要 HF2LI-MF |
| HF 模拟输入 |
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| 频率范围 | 直流 – 50 MHz |
| 输入阻抗 | 50 Ω 或 1 MΩ || 20 pF |
| 输入噪声电压 | 5 nV/√Hz（高于 10 kHz） |
| 动态储备 | 120 dB |
| 输入范围 | ±3.3 V |
| 输入交流范围 | ±1.5 V（含直流耦合） |
| 输入全范围灵敏度 | 1 nV 至 1.5 V |
| A/D 转换 | 14 位，210 MSa/s |
| HF 模拟输出 |
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| 频率范围 | 直流 – 50 MHz |
| 输出范围 | ±10 mV, ±100 mV, ±1 V, ±10 V |
| 信号加法器 | ±10 V，直流到 50 MHz 宽带 |
| D/A 转换 | 16 位，210 MSa/s |
| 解调器和参考 |
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| 解调器数目 | 6 双相 |
| 输出采样速率 | 使用 USB：高达 460 kSa/s在辅助输出：1 MSa/s |
| 滤波器时间常数 | 1 µs – 500 s |
| 滤波器带宽 | 80 µHz – 220 kHz |
| 滤波器斜率 | 6、12、18、24、30、36、42、48 dB/Oct |
| X, Y, R, Theta | 64 位全范围 |
| 参考频率分辨率 | 0.7 µHz |
| 参考相位角分辨率 | 1.0 µ° |
| 辅助信号 |
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| 高速输出 | 4 通道，±10 V，振幅，相位，频率，X/Y 或用户定义 |
| D/A 转换器 | 16 位，1 MSa/s |
| D/A 模拟带宽 | 200 kHz |
| 高速输入 | 2 通道，±10 V |
| A/D 转换器 | 16 位，400 kSa/s |
| A/D 模拟带宽 | 100 kHz |
| 其他界面 |
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| 主机连接 | 高速 USB 2.0，480 Mbit/s |
| 前置放大器控制总线 | 控制外部前置放大器的 ZCtrl 专有总线 |
| 同步总线 | 本地互联 ZI 仪器的 ZSync 专有总线 |
| 数字 I/O | 32 位，一般用途 |
| 一般 |
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| 尺寸 | 45 x 35 x 10 cm（19 英寸机架） |
| 重量 | 6.2 kg |
| 电源 | 110-120 V, 220-240 V, 50/60 Hz |
| 操作温度 | +5 °C 至 +40 °C |
| 内部振荡器输出 | 正弦，±1 V，10 MHz |
| 内部振荡器稳定性 | 30 ppm，检查 HF2LI-UHS 超高稳定性选件 |
| 个人电脑操作系统 | 32 位和 64 位版本的 Windows XP，Vista、Windows 7、Linux |